直坡实心墩计算2

七家子特大桥墩身模板

检算书

编制：          

审核：          

山东铁鹰建设工程有限公司

            2011年6月

φ2.1m×3.8m×17m圆端墩柱模板检算书

一、计算依据

1、《结构力学》、《材料力学》（高教版）

2、《施工图设计》，《钻孔桩桥墩、桥台》，江苏交通科学研究设计院

3、《桥梁博士电算系统》，同济大学

二、工程概况

本套墩身模板为φ2.1m×3.8m×17m直坡实心墩身模板，墩柱最大截面为210cm×461cm，圆端为半圆模板，平模为2.0 m×1.7m，1.0m×1.7m，0.5m*1.7m，本文取3.8m×1m的平模为例，面板为6mm厚钢板，竖肋为[10，间距30cm，横肋为2[16a，间距5cm，拉杆为Φ25mm45#钢，每块模板设2根，间距100mm。

三、材料主要参数及截面特性

1. A3钢弹性模量E=2.1×1011Pa，剪切模量G=0.81×105 MPa，密度ρ=7850 kg/m3；

2. Q235钢板≤16mm的拉、压、弯应力=235MPa，剪应力=125MPa；

3. Φ25mm圆钢的拉、压应力=310MPa；

4. 容许挠度[f]=L/500；

5. [10， 39.7cm3， 198.3cm4，A=12.74cm2；

6. [16a， 108cm3， 866cm4，A=21.9cm2；

四、计算

4.1 墩身模板侧压力计算

模板使用条件：拉杆每端配置一个垫片两个螺帽，施工时必须上满两个螺帽，模板连接螺栓必须全部上齐。混凝土初凝时间为5h,砼浇筑最大速度V=2m/h。

新浇筑混凝土对模板的侧压力:

25kN/m3（新浇混凝土容重），t0=5h， =1.2（外加剂影响修正系数），=1.15（砼塌落度影响修正系数），V=2m/h（砼浇筑速度），H=2m（有效压头高度），

53.5 kn/mm2

50kn/mm2

根据公路桥涵技术规范（TJT041-2000）,设计荷载由振捣砼时产生的荷载及新浇砼对模板的侧压力两项组成。侧压力区上面两式中的最小值。50kn/mm2

振捣混凝土对模板的侧压力：当采用泵送混凝土浇筑时，侧压力取6KN/ m2并乘以荷载系数1.4,p2=1.4*6=8.4KN/ m。

模板侧压力：p=p1+p2=68.4kpa。因此模板产生的最大设计荷载p=K1*K2*P=1.2*0.85*68.4=69.77。K1为荷载安全系数，取1.2，K2为临时结构荷载折减系数。

4.2模板钢面板计算

模板最大方框尺寸500*300。面板与肋采用断续焊焊接成整体后，取最不利因素，按双向板计算，两边嵌固两边简支，按均布荷载计算。

一、钢板

1、强度验算(钢板以6mm)：

30/50=0.6，查《静力计算手册》，得： 0.00219， 0.0331， 0.0109， -0.0750， -0.0572，

钢板的单位宽度b=1mm，均布力：f=69.77kN/ m2，q=69.77*1=69.77*10-3N/mm

钢板的截面抵抗矩： 6mm3，

求支座弯矩： -471N.mm，

应力为： 78.5MPa<=235Mpa，满足要求。

求跨中两个方向的弯矩： 207.8N.mm， 190.12N.mm，

一般钢材=0.3，对跨中弯矩进行修正，即：

2.8mm， 252.46.mm，

应力为： 44.133MPa<=235Mpa，满足要求。

2、挠度验算：

板的刚度： =41.538*105N.mm，

最大挠度： =0.297mm<=0.6mm，满足要求。

4.3竖肋计算

强度验算：

竖肋间距30cm的【10#，竖肋是支承载横向主梁是上的连续梁，可视为简支梁，如下图所示：

受力简图

弯矩图

q=0.06977×300=20.931N/mm

验算公式：σmax=Mmax/rxWx≤f，式中rx为截面塑性发展系数=1.0，【10#净截面抵抗矩为39.7*103 mm3

最大弯距为=2354620N.mm

59.3MPa<=235Mpa，满足要求。

跨中部分挠度验算：

Vmax2=(5-24λ2)q2l4/384EIx=0.133mm<=2mm，式中跨中横向主梁间距l=1000mm，E—钢材弹性模量E=2.06*105(N /mm2)，λ—悬臂部分长度与跨中部分长度之比(λ=a/L=0.5)

2.1.3横向主梁计算

(a)计算荷载

横向主梁按模板的压力均匀支承在梁上计算.

   采用【16# (1)强度验算

σmax=Mmax/rxWx≤f

式中：Mmax ----横梁最大计算弯矩计算值（N*m）

rx----截面塑性发展系数rx=1.0

Wx---横梁在弯矩平面内净截面抵抗矩(双[16#a)

经查均布荷载连续梁的最大内力和挠度系数分别为Km=0.125，Kf=

Mmax=Km* q* l2=0.125*69.77*3.82=125.9KN*m

σmax=125.9*103/(1.0*866*2*10-6)

=72.6N/mm2<215 N /mm2

满足要求。

 (2)挠度计算

Vmax1= Kf ql4/EIx≤l/500

  则Vmax=*69.77*1.74/（2.06*105*866*2*104）

=0.002mm<1000/500=2mm

满足要求。

    4.4拉杆验算

模板荷载：F=1.7×1×69.77=118.6KN

拉杆布置为2根φ25mm圆钢（材质45#钢），单根拉杆应力：

=120.7MPa<=310Mpa，满足要求。

五、结论

综合以上检算，墩柱模板设计满足结构稳定及安全需要。